机械类毕业设计问题探讨

一、引言

毕业设计是大学本科教学的最后一个环节，也是最重要的实践环节之一。通过该环节，学生不仅可以进一步培养基础知识和专业知识的综合应用能力，加强创新意识和工程能力的培养，而且也是检验教学质量的重要环节。毕业设计是一个系统工程，涉及选题、实习、文献综述、方案论证、评阅和答辩等环节，各环节均可对毕业设计质量产生重要的影响。李文祥等[1]针对本科毕业设计论文（设计）教学研究改革的主要内容进行了研究；李文斌等[2]对机械工程类本科毕业生毕业设计（论文）教学过程中存在的问题进行了分析，并介绍了毕业设计教学改革的思路经验；龚中良[3]针对机械类毕业生的不同群体，提出了从选题、开题、指导过程及论文答辩等环节实施分类管理与指导的策略；刘天军[4]研究了应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题问题；赵国勇等[5]对新工科背景下机械类本科生毕业设计环节建设问题进行了探索；刘新强等[6]以机械电子工程专业为例研究了毕业设计的教学改革与实践；王芳[7]研究了机械类本科毕业设计工程图样质量的问题；徐颖强等[8]对本科机械类专业毕业设计质量影响因素进行了分析，并提出了相关建议。中原工学院机电学院现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程三个机械类本科专业和工业工程、工业设计两个近机类本科专业，其中，机械设计制造及其自动化专业为部级特色专业建设点，并被批准为部级专业综合改革试点项目专业，工业设计专业为河南省特色专业建设点，工业工程专业为校级特色专业。近年来，机电学院始终将毕业设计工作作为提升人才培养质量的重要抓手，狠抓毕业设计的过程管理，取得了一定的成效，但也存在一些值得思考的问题。

二、毕业设计的选题

毕业设计选题是毕业设计工作的重要一环。毕业设计选题工作的好坏直接影响毕业设计的质量。笔者认为毕业设计选题的依据是能否达到毕业设计的教学要求，体现基础知识和专业知识的综合训练，强化专业知识的掌握和运用，突出新知识新技术的扩展，提高学生解决本专业实际问题的能力。毕业设计的课题分为适于多位学生合作完成的较大课题和适于单一学生完成的课题。对于适于多位学生完成的较大课题，更应该体现课题的综合性和复杂性，在课题分配上，既强调独立完成的内容，更应强调合作的内容，每位学生所承担的设计工作量大体相当，加强协作精神的培养；对于适于单一学生完成的课题，设计任务的难度及工作量要适中。毕业设计课题的选择不应只强调设计工作量，更重要的是强调学生解决问题能力和创新意识的培养。按照我校毕业设计课题的归类，分为研究型、设计型、开发型以及其他，课题来源分为纵向、横向和自选等。指导教师在拟订毕业设计课题时应尽量与其研究课题及方向相一致和相近且符合各专业选题范围要求，研究型和设计型或开发型的课题应根据教师的实际情况分别占一定的比例。对于研究型或具有重大应用价值的设计型或开发型课题，笔者认为前后几届的学生的设计课题应具有的一定的连贯性，更有利于研究的深入。对于自定题目，最好采用新题。在选题过程中，上述应该由指导教师着重考虑和掌握。在指导教师拟定毕业设计课题后，应该将课题进行网上公布，除了公布课题题目外，还应公布设计内容和要求，对学生掌握的知识应特别要求的应一并注明，供学生选题时参考。实行初选课题制，即指导教师所拟订的课题均为初选课题，在大三结束后放暑假之前公布，根据课题情况，学院适当增加一些选修课供学生根据毕业设计课题选修。学生根据自身情况选题后，应深入了解设计要求，并同指导教师对课题题目、内容等进行深入探讨，在充分研究的基础上，可对课题题目和内容进行相应修正，变目前的被动选题为主动选题。在大四第一学期末将最终确定的毕业设计课题报教务处。

三、毕业设计的实习与文献综述

完成毕业设计选题后，在不冲击正常教学情况下，可分为两类情况（弹性制）开展工作。一类是不准备报考研究生的学生（占多数），另一类是准备报考研究生的学生。对于第一类学生，在指导教师的引导下，学生可根据选题情况，开展文献查阅，完成毕业设计的译文工作和文献综述工作以及毕业设计的规划和方案论证工作。在正常毕业设计期间，结合文献综述和毕业设计的规划，有目的地安排毕业实习，并完成实习报告。对于在大四第一学期毕业设计工作开展比较扎实的学生，允许学生有一定的弹性时间安排就业事宜，这样安排，不仅有利于毕业设计质量的提高，而且照顾了学生的就业现实，使毕业设计和就业两不误。对于报考研究生的学生，因为这类学生在大四第一学期将占用大量的时间复习相关课程，即使在暑期已经选好课题，这类学生也没有时间对课题的有关问题进行深入的考虑。因为报考研究生的学生在就业方面有一定的缓冲期，所以指导教师应在考研结束后（包括寒假）抓紧时间引导学生进入文献查阅和综述工作，并在大四第二学期的第三周完成，两类学生的进度应尽量保持一致。目前，文献翻译的资料主要由指导教师提供，应逐渐过渡到文献资料根据课题内容和要求查找资料。文献译成中文后，学生应多次修改，本组学生互改，使翻译准确率达到90%以上。毕业设计应强调文献综述工作，文献查阅与综述应属于毕业实习的重要组成部分，改变重实习轻文献查阅和综述的现状，一些实习中得不到的资料，可通过文献查阅获取，文献综述的过程实际上是对课题再认识的过程。通过文献查阅和综述，了解本课题的现状和未来发展方向，为毕业设计的全面展开打下坚实的基础。

四、毕业设计的内涵

毕业设计是一个综合学习的过程。在选题和文献查阅与综述以及实习的基础上，进入毕业设计的中心工作阶段，正式对设计和研究目标开展工作，其内涵的好坏体现了毕业设计的质量。机械设计制造及其自动化专业的毕业设计课题类型除了按前面分类外，还可分为三类，即，硬课题、软课题和软硬结合课题。硬课题主要由机床（专用/组合机床）、生产设备、检测仪器和模具/夹具等的设计。软课题包括研究（包括理论和实验性研究）、软件开发、多媒体课件开发等。软硬结合类课题主要是指针对机械系统开发相应的控制系统（包括硬件和软件）。为了保证毕业设计的质量，必须针对不同类型的课题，提出不同的设计要求。对于以设计为主的课题，应将以考核设计图纸的数量、图面质量为主的要求转到除了注重上述要求外，更要注重理论分析和计算、方案论证以及课题的创新意识、设计说明书（论文）的撰写能力以及计算机的应用能力。对于研究性课题，一般都要具有一定的实验性（包括计算机仿真实验），此类课题着重考察实验的规划和数据处理能力，依据实验数据，采用相应的数学方法，对实验结果进行处理和分析；而对于以软件开发为主的课题，该类课题必须符合专业培养目标，以机械设计制造及其自动化专业为例，课题必须与该专业所涉及的专业基础课和专业课相关，属机械学科研究的范畴，这类课题应根据课题要求，在模型建立的基础上，用相应的计算机语言或工具开发计算机程序，程序必须能够实际运行。不管是研究性课题，还是软件开发性课题，其均要写出论文，论文的撰写比设计说明书的要求要高，字数也要多于设计说明书，并且在附录中要有实验数据或所开发的原程序。另外，对于软课题，为了使毕业设计达到综合训练的目的，还应增加一张装配图，该装配图必须是学生根据要求设计的，设计不能太复杂，主要起强化机械设计训练的目的。对于软硬结合课题，学生根据机械系统要求，在控制系统设计完成的基础上，用元件和控制模块（包括PLC、单片机、A/D）以及计算机构建实际控制系统，并编制相应的软件，所构建的系统必须能够实际运行。为了确保毕业设计的内涵，必须对各类毕业设计课题制定详细的要求。对于所有毕业设计说明书和论文及其英文摘要以及英文题目的撰写都应引起足够的重视。

五、毕业设计的规范化

毕业设计的规范化也是确保毕业设计质量不可缺少的环节。毕业设计的规范化包括格式的规范化、评价的规范化。格式的规范化主要是指毕业实习报告、文献翻译、毕业设计说明书（论文）和图纸的格式的标准化。毕业实习报告、文献翻译和毕业设计说明书（论文）必须按毕业设计论文规范执行，指导老师在审阅时应严格把好格式关，不符合格式要求的不予答辩。毕业设计图纸的标准化应引起足够的重视，尤其在计算机绘图的情况下，应对各种线条的粗细、点划线和虚线的间距、剖面线的间距、尺寸线箭头的大小、形位公差标注框格的大小、数字和文字的大小与字体、标题栏等进行规定。对于总体设计和零件图要求生成三维图。评价的规范化并非以教条的方式对毕业设计进行评价。评价的依据是设计思路（有无工程和创新意识）、完成设计要求的情况、理论计算和分析的能力、图样表达能力、文字表达能力、英语应用能力、观察问题和综合分析问题的能力、格式的规范化、工作态度和独立完成工作的能力等。毕业设计的评价主要通过指导教师评价、审阅教师评价和答辩教师评价进行，综合上述三部分评价，即可得到学生毕业设计的成绩。对于答辩教师的评价，笔者认为评价的重点不应仅关注图面质量，还应考查完成设计任务的质量，回答答辩老师提出的相关问题，考查学生掌握和运用基础知识和专业知识的能力，工作量是否饱满也不是答辩的范围，因为不饱满的话，一是课题选择不当，指导教师应承担责任，二是没有完成设计任务，在此情况下，学生是不能参加答辩的。图面质量重点由评阅教师评价，工作态度和独立完成工作的能力应由指导教师评价。为了使毕业设计同学对答辩的环节的重视，要求每位同学都要针对毕业设计做PPT，选择部分同学进行公开答辩。采用现场随机选取公开答辩的同学，被选中的同学参加公开答辩，而其他同学参加分组答辩。若被选到参加公开答辩的同学答辩成绩不及格，将不得参加复答辩，需延期毕业，对全部毕业设计学生都给予了做好毕业设计和答辩准备的压力。通过近几年的实践，积累了一定的经验并取得了良好的实施效果。

六、结束语

毕业设计是我校机电学院各学年第二学期教学工作的重中之重，近年来针对上述内容与环节一直抓选题质量和过程管理，取得了一定的成效，毕业设计质量明显提高。但由于专业的师资分布不均，结构不合理，以及教师指导学生人数较多且课堂教学工作又比较繁重的情况，教师的指导精力、能力、责任心等都会对毕业设计质量产生较大的影响；另一方面，实际课题和研究性课题比重偏少，部分学生毕业设计主动性不强等，都是影响毕业设计质量的重要因素。为了进一步提高毕业设计质量，需坚持严格过程管理，增强学生毕业设计的主动性，并要求毕业设计指导教师不断更新知识，提高自己的科研能力，加强与企业的联合，增强责任心，以适应毕业设计质量提高对教师综合素质和能力的需要。

参考文献：

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[2]李文斌,董长双,轧刚.机械工程类本科生毕业设计(论文)教学探讨[J].太原理工大学学报:社会科学版,2007,25(3):69-73.

[3]龚中良.机械类专业本科毕业设计分类指导策略[J].中南林业科技大学学报:社会科学版,2011,5(5):189-190.

[4]刘天军.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究[J].常州工学院学报,2007,(4):71-74.

[5]赵国勇,董爱梅,赵彦峻,王洪泉.新工科背景下机械类本科生毕业设计环节建设探索[J].产业与科技论坛,2019,18(7):248-249.

[6]刘新强,王峥嵘,闵为,冀宏,张继铭.毕业设计一年制教学改革与实践———以机械电子工程专业为例[J].大学教育,2019,(3):22-24+49.

[7]王芳.机械类本科毕业设计工程图样质量的研究[J].教育教学论坛,2019,(7):178-180.

[8]徐颖强,李征,刘岚,赵宁.本科机械类专业毕业设计质量影响因素分析与建议[J].机械设计,2018,35(S2):97-100.

作者:赵则祥 任东旭 李彬 席建普 单位:中原工学院